一种镍基多元合金及其制成的管材和制备方法技术

本发明专利技术属于合金材料技术领域。本发明专利技术提供了一种镍基多元合金，通过配制合金中不同元素的质量含量，改变了合金的加工特性，在加工过程中易于成形，降低了废品率。本发明专利技术还提供了一种管材的制备方法，使用本发明专利技术提供的镍基多元合金，经过锻造得到坯料，将坯料顺次进行加热、旋压和退火得到旋压材，然后进行加热、通孔即可得到管材，使用本发明专利技术提供的制备方法得到的管材，壁厚均匀，管截面为整体环面没有断层的出现，且不会出现变形和崩裂的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基多元合金及其制成的管材和制备方法
本专利技术涉及合金材料
，尤其涉及一种镍基多元合金及其制成的管材和制备方法。
技术介绍
目前管材都是经过锻造成棒材后经过打孔掏空后成管件，但是因为在锻造过程中，管材的合金含量达不到要求，截面会出现断层现象；进一步的在使用过程中和高温运转过程中非常容易变形和崩裂。管材的管径越大，发生变形的概率越高，并且在掏空过程中管材的长度受到限制，一般只能在2米下进行加工，增大加工长度后往往因受力不均匀而导致报废。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种镍基多元合金及其制成的管材和制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种镍基多元合金，包含下列质量含量的成分：碳0.06～0.1％、硅0.2～0.4％、锰0.2～0.4％、硫0.01～0.02％、磷0.01～0.02％、镍50～55％、铬17～21％、钴0.5～1.5％、钼2.8～3.3％、钛0.65～1.15％、铝0.2～0.8％、铌2～3％、钽2～3％、硼0.003～0.009％、铜0.1～0.5％、余量为铁。本专利技术还提供了一种由所述的合金制成的管材。本专利技术还提供了所述管材的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将合金进行锻造，得到坯料；(2)将坯料顺次进行加热、旋压和退火，得到旋压材；(3)将旋压材加热、通孔，即得到所述的管材。作为优选，所述步骤(1)中锻造比为3.5～4.0。作为优选，所述步骤(2)中加热的目标温度为450～650℃，升温速率为10～15℃/min。作为优选，所述步骤(2)中旋压的主轴转速为120～150rpm，所述旋压的旋进量为5～8cm/min。作为优选，所述步骤(2)中退火的目标温度为1124～1223℃，所述退火的保温时间为0.5～1.5h，所述退火的冷却速率为8～13℃/min，所述退火的冷却目标温度为210～240℃。作为优选，所述步骤(3)中加热的目标温度为360～440℃，所述加热的速率为4～8℃/min。作为优选，所述步骤(3)中通孔的行进速度为1～1.8cm/min。作为优选，所述步骤(3)中通孔的转速为500～700rpm。本专利技术提供了一种镍基多元合金，通过配制合金中不同元素的质量含量，改变了合金的加工特性，在加工过程中易于成形，降低了废品率。本专利技术还提供了一种管材的制备方法，使用本专利技术提供的镍基多元合金，经过锻造得到坯料，将坯料顺次进行加热、旋压和退火得到旋压材，然后进行加热、通孔即可得到管材，使用本专利技术提供的制备方法得到的管材，壁厚均匀，管截面为整体环面没有断层的出现，且不会出现变形和崩裂的现象。具体实施方式本专利技术提供了一种镍基多元合金，包含下列质量含量的成分：碳0.06～0.1％、硅0.2～0.4％、锰0.2～0.4％、硫0.01～0.02％、磷0.01～0.02％、镍50～55％、铬17～21％、钴0.5～1.5％、钼2.8～3.3％、钛0.65～1.15％、铝0.2～0.8％、铌2～3％、钽2～3％、硼0.003～0.009％、铜0.1～0.5％、余量为铁。在本专利技术中，所述碳的质量含量为0.06～0.1％，优选为0.07～0.09％，进一步优选为0.075～0.085％。在本专利技术中，所述硅的质量含量为0.2～0.4％，优选为0.22～0.38％，进一步优选为0.26～0.34％。在本专利技术中，所述锰的质量含量为0.2～0.4％，优选为0.23～0.37％，进一步优选为0.27～0.33％。在本专利技术中，所述硫的质量含量为0.01～0.02％，优选为0.012～0.018％，进一步优选为0.014～0.016％。在本专利技术中，所述磷的质量含量为0.01～0.02％，优选为0.013～0.017％，进一步优选为0.014～0.015％。在本专利技术中，所述镍的质量含量为50～55％，优选为51～54％，进一步优选为52～53％。在本专利技术中，所述铬的质量含量为17～21％，优选为18～20％，进一步优选为18.5～19.5％。在本专利技术中，所述钴的质量含量为0.5～1.5％，优选为0.7～1.2％，进一步优选为0.9～1.1％。在本专利技术中，所述钼的质量含量为2.8～3.3％，优选为2.9～3.2％，进一步优选为3.0～3.1％。在本专利技术中，所述钛的质量含量为0.65～1.15％，优选为0.75～1.05％，进一步优选为0.85～0.95％。在本专利技术中，所述铝的质量含量为0.2～0.8％，优选为0.3～0.7％，进一步优选为0.4～0.6％。在本专利技术中，所述铌的质量含量为2～3％，优选为2.3～2.7％，进一步优选为2.4～2.6％。在本专利技术中，所述钽的质量含量为2～3％，优选为2.2～2.8％，进一步优选为2.4～2.6％。在本专利技术中，所述硼的质量含量为0.003～0.009％，优选为0.004～0.008％，进一步优选为0.005～0.007％。在本专利技术中，所述铜的质量含量为0.1～0.5％，优选为0.2～0.4％，进一步优选为0.25～0.35％。本专利技术还提供了一种由所述的合金制成的管材。本专利技术还提供了所述管材的制备方法，包含下列步骤：(1)将合金进行锻造，得到坯料；(2)将坯料顺次进行加热、旋压和退火，得到旋压材；(3)将旋压材加热、通孔，即得到所述的管材。在本专利技术中，所述步骤(1)中锻造比优选为3.5～4.0，进一步优选为3.6～3.9，更优选为3.7～3.8。在本专利技术中，所述步骤(2)中加热的目标温度优选为450～650℃，进一步优选为500～600℃，更优选为540～560℃；升温速率优选为10～15℃/min，进一步优选为11～14℃/min，更优选为12～13℃/min。在本专利技术中，所述步骤(2)中旋压的主轴转速优选为120～150rpm，进一步优选为130～140rpm，更优选为133～137rpm；所述旋压的旋进量优选为5～8cm/min，更优选为6～7cm/min。在本专利技术中，所述步骤(2)中退火的目标温度优选为1124～1223℃，进一步优选为1140～1200℃，更优选为1160～1180℃；所述退火的保温时间优选为0.5～1.5h，进一步优选为0.7～1.3h，更优选为0.9～1.1h；所述退火的冷却速率优选为8～13℃/min，进一步优选为9～12℃/min，更优选为10～11℃/min；所述退火的冷却目标温度优选为210～240℃，进一步优选为220～230℃，更优选为223～227℃。在本专利技术中，到达退火的冷却目标温度后，自然冷却至室温即可。在本专利技术中，所述步骤(3)中加热的目标温度优选为360～440℃，进一步优选为380～420℃，更优选为390～410℃；所述加热的速率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍基多元合金，其特征在于，包含下列质量含量的成分：碳0.06～0.1％、硅0.2～0.4％、锰0.2～0.4％、硫0.01～0.02％、磷0.01～0.02％、镍50～55％、铬17～21％、钴0.5～1.5％、钼2.8～3.3％、钛0.65～1.15％、铝0.2～0.8％、铌2～3％、钽2～3％、硼0.003～0.009％、铜0.1～0.5％、余量为铁。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍基多元合金，其特征在于，包含下列质量含量的成分：碳0.06～0.1％、硅0.2～0.4％、锰0.2～0.4％、硫0.01～0.02％、磷0.01～0.02％、镍50～55％、铬17～21％、钴0.5～1.5％、钼2.8～3.3％、钛0.65～1.15％、铝0.2～0.8％、铌2～3％、钽2～3％、硼0.003～0.009％、铜0.1～0.5％、余量为铁。


2.一种由权利要求1所述的合金制成的管材。


3.权利要求2所述管材的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：
(1)将合金进行锻造，得到坯料；
(2)将坯料顺次进行加热、旋压和退火，得到旋压材；
(3)将旋压材加热、通孔，即得到所述的管材。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中锻造比为3.5～4.0。


5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热的目标温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶兴才，叶勇灵，
申请(专利权)人：上海蓝铸特种合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31